资源描述
滑轮和功的综合问题一、单选题1.如图所示，用滑轮组将重为600N的重物匀速提升，如果拉力为350N，则下列结论中正确的是（ ）A.如果将物体提升2m，拉力做功1200JB.物体升高1m，机械所做的有用功为350JC.物体以0.5m/s速度匀速上升，拉力的功率为350WD.此滑轮组的机械效率为80%2.如图所示，竖直固定的测力计下端挂一个滑轮组，已知每个滑轮重均为50N，滑轮组下端挂有物体B，滑轮组绳的末端通过定滑轮沿水平方向与物体A相连，物体A在绳的水平拉力作用下向右做匀速直线运动，此时测力计的示数为550N；在物体B下加挂重为90N的物体C后，用水平向左的力F拉动物体A可使其沿水平桌面向左做匀速直线运动，此时物体B上升的速度大小为5cm/s. 若不计绳重及滑轮的摩擦，g取10N/kg，则下列说法中正确的是（ ）A.物体A所受滑动摩擦力大小为275NB.F的大小为530NC.F做功的功率为42wD.B的重力为500N3.图甲中用力F1水平拉着重为G的物体在水平路面上匀速移动s的距离。图乙中用动滑轮拉着它也在同一路面上匀速移动s的距离，水平拉力为F2 使用动滑轮的过程中（ ）A.总功为W总=F2sB.有用功为W有=GsC.机械效率为= D.额外功为W额=2F2sF1S4.如图所示，用20N的水平拉力F拉滑轮，可以使重15N的物体A以0.2m/s的速度在水平地面上匀速运动，物体B重8N，弹簧测力计的示数为3N且保持不变。若不计轮重、弹簧测力计重、绳重和滑轮的摩擦，则下列说法中正确的是（ ） A.地面受到的摩擦力为10NB.滑轮移动的速度为0.4m/sC.在2s内绳子对物体A所做的功为4JD.水平拉力F 的功率为4W5.如图所示，使用同一滑轮的甲、乙两种装置，匀速提升重均为10N的A、B两物体，已知滑轮重1N不计绳重和绳与滑轮间的摩擦，则下列说法中正确的是（ ）A.手的拉力F乙=10NB.A物体受到的合力与B物体受到的合力相等C.若A、B两物体都被提升0.5m，则手的拉力F乙做的有用功比较多D.若A、B两物体都被提升0.5m，则手的拉力F甲做的功比F乙做的功多6.分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组，在5s内将重为100N的物体G匀速提升2m，每个滑轮的重均为10N不计绳重及摩擦，此过程中（）A.拉力F甲小于拉力F乙B.F甲做的功大于F乙做的功C.甲滑轮组的机械效率小于乙滑轮组的机械效率D.F甲做功的功率等于F乙做功的功率7.分别用如图所示的（甲）、（乙）两个滑轮组，在100s内将重为400N 的物体G匀速提升10m，每个滑轮的重均为20N不计绳重及摩擦，此过程中（ ）A.F甲做功的功率等于F乙做功的功率B.F甲做功的功率小于F乙做功的功率C.F甲做的功大于F乙做的功D.F甲做的功小于F乙做的功8.利用如图所示的装置，工人用力F把重为100N的物体以0.2m/s的速度匀速提升6m若不计绳重和摩擦，则这一过程中（ ）A.拉力F的大小为50NB.绳子自由端的速度为0.4m/sC.拉力F所做的功为600JD.拉力F的功率为10W二、填空题9.如图所示，在20N的水平拉力F作用下，重200N的物体沿水平地面向左匀速直线运动了2m，物体与地面的滑动摩擦力为50N，则绳子自由端沿水平方向移动了_m，拉力所做的有用功是_J，总功是_J，滑轮组的机械效率为_。10.用如图所示的滑轮组将物体匀速向左拉动，绳端的拉力为200N，在10s内将物体拉动了4m，滑轮组的机械效率为80%，则物体受到地面的摩擦力为_N，绳端拉力的功率为_W.11.如图是用滑轮组提升物体A的示意图，物体A受到的重力大小为GA=100N。在匀速竖直提升物体A的过程中，物体A上升的速度大小为V=0.4m/s,滑轮质量、绳重及一切摩擦均可忽略不计，（1）绳子自由端的拉力大小F=_ N; （2）拉力F做功的功率P=_W。 （3）物体A的机械能_(填“增加”、“减少”或“不变”)。 12.如图所示，物体重为20N，某人在5s内用4N的拉力匀速地将该物体在水平方向移动了1m，则绳子自由端移动的速度为_ ，拉力做功为_J，此物休受到的摩擦力为_ 不计滑轮重、绳重、滑轮与轴及滑轮与绳之间的摩擦 13.如图所示，一滑轮下端悬吊一个重50 N的物体，在拉力F的作用下使物体在2 s内上升了2 m(不计滑轮、绳的重力和摩擦)，则拉力F_N，动滑轮上升的速度是v_m/s，拉力F所做的功W_J.14.如图所示，不计滑轮重及摩擦，物体A、B均重为20牛 . 当用力F2匀速提升物体B时，以滑轮的轴为参照物，物体B是_的（选填“静止”或“运动”），此时力F2大小为_牛 . 若F1和F2所做的功相等，物体A、B移动的距离之比是_.15.如图所示是一种塔式起重机的滑轮组，已知在匀速起吊900kg的物体时，滑轮组的机械效率是75%，使物体上升5m，所做的有用功是_J，绳端的拉力F是_N.（g=10N/kg）三、计算题16.如图甲所示的滑轮组装置，不计绳重和摩擦，绳对滑轮的拉力方向均为竖直方向。用该滑轮组提升放置在水平地面上重为G=80N的重物到高处。用竖直向下的拉力拉绳的自由端，拉力F随时间t变化的图象如图乙所示，重物上升的速度v随时间变化的图象如图丙所示。已知在2s4s内重物上升的竖直高度为2m，求：（1）在4s6s内，重物克服重力做功的功率； （2）在2s4s内，绳自由端下降的平均速度； （3）在02s内，重物对地面的压力大小。 17.为了改善老旧住宅楼的保温效果，沈阳开展了“暖房子工程”，如图为施工现场使用的提升装置。已知被提升的建筑材料的质量为200kg，动滑轮重力为 500N，拉力F在10s内将重物匀速提升了10m，不计绳重及摩擦。（g=10N/kg）求：（1）提升装置所做的有用功； （2）拉力F 功率； （3）该装置的机械效率。 18.工人用如图所示的滑轮组提升建材，工人的重力是700 N，双脚与地面的接触面积是500 cm2。他将540 N的建材匀速提升了3 m,滑轮组的机械效率是90%。试求：（1）提升建材所做的有用功是多少？ （2）工人对绳子的拉力是多少？ （3）提升建材时，工人对地面的压强是多少？ 19.在小型建筑工地，常用简易的起重设备竖直吊运建筑材料，其工作原理相当于如图所示的滑轮组某次将总重G为4000N的砖块匀速吊运到高为10m的楼上，用时40s，卷扬机提供的拉力F为2500N求在此过程中：（1）拉力F的功和功率； （2）滑轮组的机械效率 20.如图是一个上肢力量健身器示意图。D是动滑轮;配重A的质量为140kg,底面积是8.010-2m2,杠杆EH可绕O点在竖直平面内转动,OE：OH=1：2。假定运动员体重是600N,一只脚板与地面的接触面积为2.010-2m2,（不计杠杆重、绳重及摩擦,g取10N/kg）问：（1）当人将配重A匀速提升0.2m时,人做功340J,动滑轮重为多少? （2）当配重A匀速提起时,人对地面压力为多大? 21.如图所示，用400N的拉力F，将重900N的木箱匀速提升1m。求：（1）拉力所做的功； （2）该滑轮组的机械效率。 22.建筑工地上，工人用如图所示的装置将重为500N的建材从地面匀速送到6m高处，所用拉力为300N，时间为20s，不计摩擦和绳重，（g取10N/kg）求：（1）工人做的有用功； （2）工人做工的功率； （3）此过程中该装置的机械效率。 23.如图所示，搬运工人用滑轮组提升重540N的物体，所用拉力F为200N，5s内匀速上升了2m（不计绳重，绳与滑轮的摩擦）求（1）动滑轮的重力 （2）拉力F所做的功； （3）拉力的功率 （4）滑轮组的机械效率。 24.体重700N的工人，用如图所示的滑轮组把重为300N的货物从地面匀速提升到离地面6m高的平台，已知动滑轮的质量为7.5kg。不计绳子的重力及它和滑轮间的摩擦力。求：（1）此过程中工人做的有用功； （2）此滑轮组的机械效率； （3）若滑轮组所绕绳子的最大拉力为500N，则此滑轮组匀速提升货物时的最大机械效率。 25.在拓展课上，小泉同学模拟某建筑工地上拉动工件的情景，设置了如图所示的滑轮组。他用该滑轮组在4秒内将一个重为100牛的物体，沿着水平地面匀速拉动了2米。人的拉力为18牛，物体移动时受到地面的摩擦力为物重的0.35倍，不计绳重及机械的摩擦。求：（1）人的拉力所做的功。 （2）人的拉力做功的功率。 （3）动滑轮受到的重力。 26.如图所示，工人通过滑轮组使重600N 的箱子以0.4m/s 的速度从地面升到12m高的五楼上。求：（1）工人吊起箱子过程中做的有用功是多少？ （2）若滑轮组的机械效率为80%，则工人做的功是多少？其功率为多少？ 27.如图是建筑工人用滑轮组提升建筑材料的场景，在10s的时间内，工人师傅用竖直向上的拉力将建筑材料匀速提升了1m，已知拉力F为400N，建筑材料的重力G为900N，求这个过程中：（1）绳子自由端移动的距离； （2）此滑轮组的机械效率； （3）拉力F的功率； 28.如图所示，重力为20N的物体在8N的拉力的作用下沿水平方向以4m/s的速度向左匀速运动了5s，若物体受到地面摩擦力的大小为10N，求：（1）拉力F做功的功率； （2）在此过程中，做的有用功为多少? （3）滑轮组的机械效率。 29.工人用如图所示装置在5s内将质量为48 kg的货物匀速提升1m，此过程中拉力的功率为120 W。不计绳重和轮与轴的摩擦。g=10 N/kg。求：（1）此过程中的有用功； （2）工人所用的拉力； （3）滑轮组的机械效率。 30.建筑工地上，工人用如图所示的装置将重为500N的建材从地面匀速送到6m高处，所用拉力为300N，时间为20s不计摩擦和绳重，(g取10N/kg)求：（1）工人做的有用功； （2）工人做功的功率； （3）此过程中该装置的机械效率； （4）如果用这个滑轮组匀速提起400N的重物，需要用多大 的拉力？ 31.如图所示，搬运工人用滑轮组提升重540N的物体，所用拉力F为200N，物体在10s内匀速上升了2m（不计绳重，绳与滑轮的摩擦）求：（1）动滑轮的重力； （2）拉力F所做的功； （3）拉力的功率； （4）滑轮组的机械效率。 32.如图是现代家庭使用的升降衣架的结构示意图，它可以很方便晾起洗好的衣服，其实就是通过一些简单机械的组合来实现此功能的已知晾衣架上所挂衣服质量为4kg，动滑轮、杆和晾衣架总质量为1kg小燕同学用力F拉动绳子自由端，在5s时间内使衣服匀速上移0.5m（g=10N/kg，不计绳重和摩擦）求： （1）绳子自由端拉力F的大小； （2）拉力所做的功W； （3）拉力的功率P； （4）整个过程中机械效率 33.在如图所示的滑轮组装置中，用弹簧测力计竖直向上拉动细绳。10s内将总重为6N的钩码匀速提升了10cm，拉力的大小如图所示，则提升钩码的过程中，求： （1）绳子自由端拉力做的功； （2）绳子自由端拉力做功的功率； （3）额外功的大小； （4）滑轮组的机械效率。 34.有土豪购买120寸超级大电视，从楼底通过吊车（相当于如图的结构）把电视机吊到12楼破窗进入房间，假设每层楼层高为3m，起吊处为1楼，已知电视机带包装重为3500N，每个滑轮重100N，从底楼到12楼窗子处耗时10min，人拉绳的拉力F为1500N。求：（1）求运送电视机有用功功率是多少？ （2）该吊车运送电视机，吊车的机械效率是多少？（结果保留1位小数） 35.一建筑工人，使用了如图所示的装置将建筑材料提上高处，已知建筑材料的质量为80kg，人对绳的拉力为500N，重物在拉力的作用下1min匀速上升了5m，绳重和摩擦不计. g取10N/kg，求：（1）人在1min内做的有用功； （2）滑轮组的机械效率； （3）工人做功的功率. 答案解析部分一、单选题1.【答案】C 【解析】【解答】 (1)由图可知，n=2，将物体提升2m时，拉力做的功：W总=Fs=Fnh=350N22m=1400J，A不符合题意；将物体提升1m时，做的有用功：W有=Gh=600N1m=600J，B不符合题意；由P= = =Fv可得，拉力的功率：P=Fv=350N20.5m/s=350W，C符合题意；(2)此滑轮组的机械效率：= = = = 100%= 100% 85.7%.D不符合题意。故答案为：C.【分析】拉力做功W总=FS；机械所做的有用功W有用=Gh；拉力的功率P=FV；再利用机械效率的计算公式求得机械效率即可.2.【答案】B 【解析】【解答】设物体A所受摩擦力大小为f，则有2f 50N550N，所以f250N,A不符合题意；对于物体B，有3fGBG滑 ， 即250N3GB50N，所以GB700N，D不符合题意；加挂物体C后，有3（Ff）GBGCG滑 ， 即3（F 250N）700N 90N 50N，解得F530N，B符合题意；物体B上升的速度为5cm/s，则拉力F端移动的速度v35cm/s0.15m/s，F的功率PFv530N0.15m/s79.5W，C不符合题意。故答案为：B。【分析】（1）不计绳重及滑轮的摩擦，滑轮组绳子末端受到的拉力F拉=（G轮+GB），据此可求B的重力；由于物体A匀速直线运动，A物体所受摩擦力和拉力是一对平衡力，大小相等，可求A物体所受摩擦力；（2）同理，在物体B下加挂重为90N的物体C后，不计绳重及滑轮的摩擦，滑轮组绳子末端受到的拉力F拉=（G轮+GC+GB），由于力的作用相互的，可求物体A受到向右的拉力；由于物体A对桌面的压力、接触面的粗糙程度不变，物体A受到摩擦力不变；此时物体A受到向左的拉力F、向右的拉力F右、向右的摩擦力f，由于物体A向左匀速直线运动，可得F=F右+f，据此求拉力F；物体A左移的速度等于物体B移动速度的3倍，利用P=Fv求拉力F做功功率.3.【答案】D 【解析】【解答】A、如图使用动滑轮时，拉力端移动距离是物体移动距离的2倍，即 ，拉力做的总功为： ，A不符合题意；B、由于两图中物体和接触面都相同，所以使用动滑轮做的有用功，等于甲图中直接拉物体做的功，即 ，B不符合题意；C、机械效率为： ，C不符合题意；D、有用功与额外的和为总功，所以额外功为：，D符合题意。故答案为：D。【分析】利用W=Fs求拉力做的总功；使用动滑轮做的有用功，等于直接拉物体做的功；机械效率等于有用功与总功之比；额外功等于总功减去有用功.4.【答案】C 【解析】【解答】如图滑轮为一只动滑轮，拉力F与右侧两段绳子的拉力相等，F移动的距离是物体A移动距离的一半。B. 物体A以0.2m/s的速度在水平地面上匀速运动，则拉力F移动的速度为物体A移动速度的一半即 ，B不符合题意；A. 拉力F与右侧两段绳子的拉力相等，物体A受到绳子拉力、B的摩擦力、地面的摩擦力三个力的作用，三力为平衡力，即 ，所以物体A受到地面的摩擦力为： ，A不符合题意；C. 在2s内绳子对物体A所做的功为： ，C符合题意；D. 水平拉力F 的功率为： ，D不符合题意；故答案为：C。【分析】分别对A、B进行受力分析（“隔离法”），求地面受到的摩擦力；滑轮为动滑轮，滑轮移动的速度等于物体移动速度的二分之一；利用W=Fs求做功大小；利用P=Fv求拉力做功功率.5.【答案】B 【解析】【解答】乙为动滑轮，所以手的拉力为 ，A不符合题意。BA、B两物体都做匀速运动，都处于平衡状态，所受合力都为0，即A物体受到的合力与B物体受到的合力相等，B符合题意。C两物体的重力相等，提升高度相等，由W有用=Gh可知，两次所做有用功相等，C不符合题意。D不计绳重和摩擦，A、B两物体都被提升0.5m，所做有用功相等，由于F乙还要提升动滑轮，要做一部分额外功，所以手的拉力F乙做的功多，D不符合题意。故答案为：B。【分析】定滑轮特点：不省力，但能改变动力的方向.（实 质是个等臂杠杆）动滑轮特点：省一半力，但不能改变动力方向,要费距离(实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆)由W有用=Gh可知，两次所做有用功的关系.6.【答案】D 【解析】【解答】由题可知,甲乙两滑轮组均将相同物体提升相同高度,由W有Gh可知W甲有W乙有；不计绳重及摩擦,均只需克服动滑轮自重做额外功,甲乙中均只有一个动滑轮,且动滑轮的重相同,由W额G动h可知W甲额W乙额 ， 因为W总W有+W额,所以W总甲W总乙。A. 由图可知,n12,n23，不计绳重及摩擦，则F甲 (G+G动) (100N+10N)55N，F乙 (G+G动) (100N+10N)36.7NF甲 ， A不正确。B. F甲与F乙做的功均为总功,由于W总甲W总乙,即F甲做的功等于F乙做的功，B不正确；C. 由于W甲有W乙有,W总甲W总乙,根据 可知,甲乙 ， C不正确；D. 拉力做功的功率P ,由于W总甲W总乙、时间t也相同,所以P甲P乙 ， D符合题意；故答案为：D.【分析】利用F=（G物+G动）求拉力大小；根据=判断机械效率关系；根据W总=W有+W额比较拉力做的功；根据P=比较拉力的功率.7.【答案】A 【解析】【解答】（1）由图甲可知：n2，不计绳重及滑轮轴间的摩擦，F甲 （G物G轮） （400N 20N）210N，W甲F甲S甲F甲2h甲210N210m4200J，p甲 42W（2）由图乙可知：n3，不计绳重及滑轮轴间的摩擦，F乙 （G物G轮） （400N 20N）140N，W乙F乙S乙F乙3h乙140N310m4200J, p乙 42W由以上可得：W甲W乙 ， P甲P乙 故答案为：A【分析】在不计绳重和摩擦的情况下，有用功就是提升重物所做的功（W=Gh），对动滑轮所做的功是额外功，总功等于有用功和额外功之和（W总=W有+W额），机械效率是有用功与总功的比值（）.8.【答案】C 【解析】【解答】A.如图所示的滑轮是定滑轮，因为绳重及摩擦不计，因此拉力的大小为100N，A不符合题意；B.因为滑轮为定滑轮，因此绳自由端移动的速度与物体上升的速度相等，为0.2m/s，B不符合题意；C.拉力F所做的功为： ，C符合题意；D.拉力的功率为： ，D不符合题意；故答案为：C.【分析】使用的是定滑轮，不能省力，不计摩擦，拉力F=G，拉力移动的距离s=h，根据公式W=Fs求出拉力做的功，又知道做功的时间，可利用公式P=计算出拉力F做功的功率.二、填空题9.【答案】6；100；120；83.3% 【解析】【解答】由图知，n=3，则绳子自由端移动的距离：s绳=3s物=32m=6m，有用功：W有=fs物=50N2m=100J，总功：W总=Fs绳=20N6m=120J，滑轮组的机械效率：=100%83.3% 。故答案为：6；100；120；83.3%.【分析】根据s=nL求出绳子移动的距离；克服物体的摩擦力做的功是有用功，利用W=Fs求出拉力做的功；利用=100%求出滑轮组的机械效率.10.【答案】480；240 【解析】【解答】由图可知，由三段绳子拉着动滑轮，即n=3，物体A沿水平地面匀速移动4m，则绳子，自由端通过的距离：s=34m=12m；拉力F做的总功：W总=Fs=200N12m=2400J；根据机械效率的公式可得,有用功为：W有=W总=2400J80%=1920；由W有=fl可得,A受到的摩擦力：f= = =480N；拉力F做功的功率：P= = =240W.故答案为：480；240.【分析】拉力端移动距离s=ns物 ， 滑轮组的机械效率求得物体A所受的摩擦力；利用W=Fs求拉力做的总功，再利用P=求拉力做功功率.11.【答案】（1）50（2）40（3）增加 【解析】【解答】 (1)由图知，n2，滑轮质量、绳重及一切摩擦均忽略不计,则拉力F G 100N50N，（2）绳子自由端移动的速度：v2vA20.4 m/s0.8 m/s，拉力做功的功率P Fv 50N0.8m/s40W.（3）物体A匀速上升，速度不变，高度增加，因此动能不变，重力势能增加，故机械能增加。故答案为：（1）50；（2）40；（3）增加.【分析】滑轮质量、绳重及一切摩擦均可忽略不计，拉力F=GA；利用P=Fv求拉力做功的功率；影响动能的因素是质量和速度，影响重力势能的因素是质量和高度.12.【答案】；8；8 【解析】【解答】由图知，动滑轮上绳子的段数为2，则绳子自由端移动的距离： ；绳子自由端移动的速度： ；拉力做的功： ；不计滑轮重、绳重、滑轮与轴及滑轮与绳之间的摩擦，由 可得，物体受到的摩擦力： 。故答案为：0.4；8；8.【分析】绳子自由端移动的距离s=nh，利用v=求得绳子自由端移动的速度，拉力F做功W=Fs，不计滑轮重、绳重、滑轮与轴及滑轮与绳之间的摩擦，F=f.13.【答案】100；0.5；100 【解析】【解答】解：根据图示可知：该滑轮动滑轮的特殊使用方法，根据动滑轮的特点可知：F=2G，则F=250N=100N；F移动的距离是物体移动距离的二分之一，则滑轮在2s内移动的距离为1m，故动滑轮上升的速度：v= = =0.5m/s；拉力所做的功：W=Fs=100N1m=100J故答案为：100；0.5；100【分析】由图可知，所用的力是重物重力的2倍，移动距离是重物移动距离的；根据速度公式v=求出动滑轮移动的速度；根据W=Fs即可求出拉力做的功.14.【答案】静止；10；1:1 【解析】【解答】用力F2匀速提升物体B时，以滑轮的轴为参照物，物体B与轴的位置没有变化，所以是静止的；动滑轮省一半力，即有两段绳子承担物重，所以此时力F2大小为10N；若F1和F2所做的功相等，两物体的重相等，根据 知，物体升高的高度也相等，所以移动的距离之比是1：1.故答案为：静止；10；1:1 .【分析】在研究机械运动时，首先要选定一个假定为不动的物体作参照物，被研究物体相对于参照物位置发生了变化时，被研究物体是运动的，否则它是相对静止的 ; 利用动滑轮省一半力；本题中不计滑轮重及摩擦，拉力做的功等于有用功 . 15.【答案】4.5104；4000 【解析】【解答】解：（1）所做的有用功：W有用=Gh=mgh=900kg10N/kg5m=4.5104J；（2）由 可得，所做的总功；由图知，n=3，拉力端移动距离s=3h=35m=15m，由W=Fs得拉力： 。故答案为；4.5104：4000.【分析】利用W=Gh求有用功；利用=75%求做的总功，由图知，n=3，拉力端移动距离s=3h，再利用W=Fs求拉力.三、计算题16.【答案】（1）解：由图丙可知，在4s6内，重物做匀速直线运动，其速度v32.0m/s，由P Fv得，重物克服重力做功的功率：PGv380N2.0m/s160W。（2）解：由图甲可知，连接动滑轮绳子的股数n2，已知在2s4s内重物上升的竖直高度为2m，则绳子自由端移动的距离：snh22m4m，所用的时间t4s2s2s，则在2s4s内，绳自由端下降的平均速度：v 2m/s。（3）解：由丙图可知，物体在4s6s内做匀速直线运动，由图乙可知此时的拉力F350N，因为不计绳重和摩擦，则由F （G物+G动）得，动滑轮的重力：G动nF3G物250N80N20N，在02s内，由图乙可知此时的拉力F130N，把动滑轮和重物看成整体，则这个整体受到向下的总重力、向上的支持力以及2股绳子向上的拉力而处于静止状态，由力的平衡条件得，F支+2F1G+G动 ， 则地面对物体的支持力：F支G动+G物2F120N+80N230N40N，根据力的作用是相互的可知，此过程中重物对地面的压力：F压F支40N。 【解析】【分析】（1）由F-t图象得出在4s6s内的拉力F，由v-t图象得出重物上升的速度，利用P=Fv求出克服重力做功的功率；（2）根据s=nh求出绳子自由端移动的距离，利用v=求出绳子自由端移动的速度；（3）由丙图可知，物体在4s6s内做匀速直线运动，由图乙可知此时的拉力，利用F=（G物+G动）求出动滑轮重，此时物体静止在地面上，根据力的平衡条件求出地面的支持力，根据力的作用是相互的，求出对地面的压力.17.【答案】（1）解： Gmg200kg10N/kg2000N，W有 Gh2000N10m2104J（2）解：由图可知，n2，则 F ( G G动) ( 2000N 500N) 1250N，snh210m20m，拉力F 做的功W总 Fs1250N20m2.5104J，拉力F 功率P 2500W（3）解：该装置的机械效率 80% 【解析】【分析】（1）利用G=mg求重力，再利用W=Gh求所做的有用功；（2）不计绳重和摩擦，拉力F=（G+G动）；拉力端移动距离s=nh，利用W=Fs求拉力做的总功；再利用P=求拉力的功率；（3）滑轮组的机械效率等于有用功与总功之比.18.【答案】（1）解：提升建材所做的有用功是：（2）解：根据 得总功为：如图滑轮组有两段绳子承重，根据 得拉力为：（3）解：人对地面的压力为： 根据 得工人对地面的压强是：【解析】【分析】（1）根据W=Gh求出提升装修材料做的有用功；（2）根据s=nh求出上升的高度，再根据=100%求出总功，最后根据W=Fs求出拉力的大小；（3）根据p=算出对地面的压强.19.【答案】（1）解：由图可知n2,拉力F移动的距离：s2h210m20m.拉力F所做的总功：W总Fs2500N20m5104J.拉力F做功的功率：P 1250W（2）解：拉力F所做的有用功：W有Gh4000N10m4104J.滑轮组的机械效率：80% 【解析】【分析】（1）拉力F移动的距离s=2h，利用 WFs 求得总功，再利用P=求得功率；（2）利用 WGh求得有用功，有用功与总功的比值是机械效率.20.【答案】（1）解：配重A的质量为： GAmg140kg10N/kg1400N；根据题意可知，W总GAh+G动h，即340J1400N0.2m+G动0.2m，解得G动300N；（2）解：动滑轮n2，当配重A匀速提起时对E点的拉力为：FE 850N 根据杠杆平衡原理可知，H点的拉力为：FHOHFEOE 即FH2850N1 解得FH425N ,人对地面的压力：F人600NFH600N425N175N； 【解析】【分析】（1）根据s=nh计算E端上升高度，人所做的功等于克服配重A做的功和克服动滑轮重所做的功，据此求出动滑轮重；（2）根据F=（G+G动）求E对滑轮组的拉力，然后根据杠杆的平衡条件 FHOHFEOE 求出人通过细绳在H点施加的拉力F，对人进行受力分析，根据平衡状态所受的合力为零求人对地面的压力.21.【答案】（1）解：如图物重由三段绳子拉着，即 ，拉力所做的总功为： （2）解：有用功为： 该滑轮组的机械效率为： 。 【解析】【分析】（1）根据s=nh求出绳子自由端移动的距离，再根据W=Fs求出功；（2）根据W=Gh求出有用功；利用=求出机械效率.22.【答案】（1）解：由图示可知，滑轮组绳子的有效股数n=2；工人做的有用功：W有=Gh=500N6m=3000J；（2）解：工人做的总功：W总=Fs=Fnh=300N26m=3600J；工人做功的功率：P= = =180W；（3）解：此过程中，该装置的机械效率：= 100%= 100%83.3%； 【解析】【分析】（1）由功的公式W=Fs可求出有用功；（2）由功率公式P=可求出功率；（3）由效率公式求出滑轮组的效率.23.【答案】（1）解：由图知，n=3，不计绳重、绳与滑轮的摩擦，拉力F= （G+G动），则动滑轮重力：G动=3FG=3200N540N=60N；（2）解：拉力端移动距离s=3h=32m=6m，拉力做的总功：W总=Fs=200N6m=1200J；（3）解：拉力的功率：P= = =240W；（4）解：拉力做的有用功：W有用=Gh=540N2m=1080J，滑轮组的机械效率：= = 100%=90%。【解析】【分析】（1）不计绳重、绳与滑轮的摩擦，利用F=（G+G动）求动滑轮重力；（2）拉力端移动距离s=nh，利用W=Fs求总功；（3）利用P=求拉力做功功率；（4）利用W=Gh求拉力做的有用功，利用求机械效率.24.【答案】（1）工人做的有用功：W有用=Gh=300N6m=1800J答：此过程中工人做的有用功为1800J（2）由图知，n=3，拉力端移动距离s=3h=36m=18m，动滑轮的重力：G轮=m轮g=7.5kg10N/kg=75N，不计绳子的重力及它和滑轮间的摩擦力，则绳端的拉力: 拉力做的总功：W总=Fs=125N18m=2250J滑轮组的机械效率答：此滑轮组的机械效率为80%（3）解：若滑轮组所绕绳子的最大拉力则提升的最大物重:因为滑轮组的机械效率所以最大机械率:答：若滑轮组所绕绳子的最大拉力为500N，则此滑轮组匀速提升货物时的最大机械效率为95% 【解析】【分析】（1）利用W=Gh求有用功；（2）由图知，拉力端移动距离s=nh，利用G=mg求动滑轮重力，不计绳子的重力及它和滑轮间的摩擦力，拉力F=（G+G轮），利用W=Fs求拉力做的总功，滑轮组的机械效率等于有用功与总功之比；（3）利用拉力F=（G+G轮）求提升的最大物重，再利用=求滑轮组的最大机械效率.25.【答案】（1）解：由图可知滑轮组绳子的有效股数是：n=2，故绳端移动的距离是：s绳=ns物=22m=4m，所以，人的拉力所做的功是：W=Fs绳=18N4m=72J；（2）解：根据题意知道，拉力F做功时间是t=4s，则做功的功率是：P=W/t=72J/4s=18W；（3）解：由于物体移动时受到地面的摩擦力为物重的0.35倍，所以物体受到的摩擦力是：f=0.35G=0.35100N=35N；又因为物体匀速移动时处于平衡状态，故物体受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，所以，滑轮组对物体的拉力是：F拉=f=35N，由于不计绳重及机械的摩擦，所以，由F=（G动+F拉）/n可知，动滑轮的重力是：G动 =nF-F拉=218N-35N=1N 【解析】【分析】（1）根据s绳=ns物求出绳端移动的距离，根据W=Fs求出人的拉力所做的功；（2）根据P=求出拉力F做功的功率；（3）物体匀速移动时处于平衡状态，受到的拉力F拉和摩擦力是一对平衡力；不计绳重及机械的摩擦，根据F=（G动+F拉）求出动滑轮的重力.26.【答案】（1）解:对箱子做的有用功：W有用Gh600 N12 m7.2103 J（2）解:由 得，拉力做的总功：W总 9103 J；由v 得，箱子上升所用的时间：t 30s，拉力的功率：P 300 W 【解析】【分析】（1）利用W有用=Gh得出有用功；（2）利用=计算总功（拉力做功）；（3）根据v绳=nv物可以得到绳端移动的速度；根据P=计算拉力做功的功率.27.【答案】（1）解：由建筑材料匀速提升h物=1m，由动滑轮上承载绳数n=3有绳子自由端移动的距离 （2）解：有用功 ， 总功 ， 因此 （3）解：由功率 ，有拉力F的功率 【解析】【分析】（1）根据s=nh求出绳子自由端移动的距离；（2）根据W=Gh求出有用功，根据W=Fs求出总功，利用=100%求出此滑轮组的机械效率；（3）根据P=求出拉力F的功率.28.【答案】（1）解：由图知道，物体移动距离是：s物 =v物t=4m/s5s=20m，由于n=2，所以，拉力端移动的距离是：s=2s物=220m=40m，拉力做的总功是：W总=Fs=8N40m=320J，拉力做功的功率是：P=W总/t=320J/5s=64W（2）解：由于拉力做的有用功等于物体受到的摩擦力与物体移动的距离之积，所以，拉力做的有用功是：W有用=fs物=10N20m=200J（3）解：由=W有用/W总知道，滑轮组的机械效率是：=W有用/W总=200J/320J100%=62.5% 【解析】【分析】（1）利用s物 =vt求物体移动距离，拉力端移动的距离 s=ns物 ；利用W=Fs求拉力做的总功，再利用P=求拉力做功功率；（2）利用 W有用=fs物 求得拉力做的有用功；（3）利用求得滑轮组的机械效率.29.【答案】（1）解：货物重力：G=mg=48kg10N/kg=480N，提升货物做的有用功：W有用=Gh=480N1m=480J答：此过程中的有用功为480J（2）解：拉力做的总功：W总=Pt=120W5s=600J，由图可知，n=3，则拉力端移动的距离：s=3h=31m=3m，由W=Fs可得，拉力的大小： 答：工人所用的拉力为200N（3）解：滑轮组的机械效率： 答：滑轮组的机械效率为80% 【解析】【分析】（1）利用W=Gh=mgh求出有用功；（2）根据W=Pt求出拉力做的总功，再根据s=nh求出绳端移动的距离，利用W=Fs求出拉力的大小；（3）滑轮组的机械效率等于有用功与总功之比.30.【答案】（1）解：有用功为W有=Gh=3000J（2）解：工人做的总功为W总=Fs=3600J，所以工人做功的功率为P=W总/t=180W；（3）解：该装置的机械效率为=W有/W总=3000J/3600J=8333%（4）解：提升动滑轮所做的额外功为W额=W总-W有=600J，所以可知，动滑轮重为100N，所以当提起400N的重物时，拉力为250N 【解析】【分析】（1）利用W=Gh可以求出有用功；（2）拉力端移动的距离s=nh，利用W=Fs求总功；再利用P=求工人做功的功率；（3）利用效率公式 =求出此过程中该装置的机械效率；（4）不计摩擦和绳重，根据滑轮组拉力公式F=（G+G轮）求出动滑轮的重力，再根据F=（G+G轮）求匀速提起400N的重物时的拉力大小.31.【答案】（1）解：由图知，使用滑轮组时，动滑轮是由3股绳子承担，则绳子自由端被拉下的距离s3h3 2m6m，绳重与摩擦忽略不计，拉力F （G+G动），则动滑轮重力：G动3F G3200N 540N60N（2）解：拉力做的功为：W总Fs200N6m1200J（3）解：拉力做功功率：P 120W（4）解：物体提升高度h2m拉力做的有用功：W有用Gh540N2m1080J；滑轮组的机械效率： 100% 90%. 【解析】【分析】（1）不计绳重、绳与滑轮的摩擦，拉力F=（G+G动），据此求动滑轮重力；（2）拉力端移动距离s=nh，利用W=Fs求拉力做的总功；（3）利用P=求拉力做功功率；（4）利用W=Gh求拉力做的有用功，滑轮组的机械效率等于有用功与总功之比.32.【答案】（1）解：由图知，使用滑轮组承担物重的绳子股数n=4，所承受的总重力：G总=m总g=（4kg+1kg）10N/kg=50N，不计绳重和摩擦，拉力：F= G总= 50N=12.5N（2）解：拉力端移动的距离s=4h=40.5m=2m，拉力做功：W总=Fs=12.5N2m=25J（3）解：拉力做功功率：P= = =5W（4）解：有用功：W有用=G衣h=m衣gh=4kg10N/kg0.5m=20J，整个过程中机械效率：= = 100%=80% 【解析】【分析】（1）先利用G=mg求出总重力，不计绳重和摩擦，拉力F=G；（2）利用s=nh求拉力端移动的距离，再利用W=Fs求拉力做功；（3）利用P=求拉力做功功率；（4）利用W有用=Gh计算有用功，再利用效率公式求整个过程中机械效率.33.【答案】（1）解：由图可知，弹簧测力计的分度值为0.2N，示数为F2.4N，承担物重的绳子股数n3，拉力端移动的距离：s3h310cm30cm0.3m，拉力做的总功：W总Fs2.4N0.3m0.72J（2）解：拉力做功的功率：P 0.072W（3）解：拉力做的有用功：W有用Gh6N0.1m0.6J；因为W总W有用+W额 ， 所以W额W总-W有用0.72J-0.6J0.12J（4）解：滑轮组机械效率： 100%83.3% 【解析】【分析】（1）利用s=nh可求拉力移动的距离s，利用W=Fs求拉力做的总功；（2）利用P=求拉力做功功率；（3）利用W=Gh求有用功；额外功等于总功减去有用功；（4）利用机械效率公式=求滑轮组的机械效率.34.【答案】（1）解：每层楼层高为3m，从1楼到12楼的高度为 ； 电视机带包装重为3500N，有用功为 ，有用功率为： ；（2）解：由图可以看出，n=3股， ,所以总功为： ，机械效率 . 。 【解析】【分析】（1）根据公式W有用=Gh可求有用功的大小；根据公式P=可求有用功的功率；（2）根据公式=100%可求机械效率的大小.35.【答案】（1）解：W有=Gh=mgh =80kg10N/kg5m=4000J（2）解：W总=FS=500N（52）m=5000J= W有/ W总=4000J/5000J=80%（3）解：P= W总/t=5000J/60s=83.3w 【解析】【分析】（1）利用W有=Gh计算有用功；（2）利用s=nh计算出绳子自由端移动距离，利用W总=Fs计算总功，利用=计算机械效率；（3）利用P=计算功率.22
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